(57)【要約】本発明は、車両（４００）の予備的駆動のための方法（１００）及び装置（４５０）であって、車両（４００）は、駆動機構（４１０）と、補助機構（４２０）であって該補助機構（４２０）に関連した駆動部（４３０）を含む補助機構（４２０）と、少なくとも１つの車輪（４４０）と、を備える、上記方法（１００）及び上記装置（４５０）に関する。車輪（４４０）ば、少なくとも車両（４００）の予備的駆動の間又は車両（４００）の走行中は地面上を回転するよう構成される。装置（４５０）は、駆動機構（４１０）の故障を検出し、補助機構（４２０）の駆動部（４３０）を車輪（４４０）と連結し、車両（４００）の予備的駆動のために補助機構（４２０）の駆動部（４３０）を作動するよう構成される。【選択図】図１
2019537539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（４００）の予備的駆動のための方法（１００）であって、
前記車両（４００）は、駆動機構（４１０）と、補助機構（４２０）であって該補助機構（４２０）に関連した駆動部（４３０）を含む補助機構（４２０）と、少なくとも１つの車輪（４４０）と、を備え、
前記車輪（４４０）は、少なくとも前記車両（４００）の予備的駆動の間は地面上を回転するよう構成され、
前記駆動機構（４１０）の故障を検出するステップ（１１０）と、
前記補助機構（４２０）の前記駆動部（４３０）を前記車輪（４４０）と連結するステップ（１２０）と、
前記車両（４００）の予備的駆動のために前記補助機構（４２０）の前記駆動部（４３０）を作動するステップ（１３０）と、
を含む方法（１００）。
【請求項２】
前記駆動機構（４１０）は、内燃機関、第１の静油圧式伝動装置又は電動機である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補助機構（４２０）の前記駆動部（４３０）は、第２の静油圧式伝動装置又は電動機である、請求項１〜２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
前記駆動機構（４１０）の故障によって、前記駆動機構（４１０）による前記車両（４００）の推進が妨げられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記方法（１００）は、更に、
前記補助機構（４２０）の前記駆動部（４３０）を少なくとも部分的に前記補助機構（４２０）から分離するステップ（１１５）
を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法（１００）を実行するよう構成されたコンピュータプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のコンピュータプログラムが格納された機械読取可能記憶媒体。
【請求項８】
車両（４００）の予備的駆動のための装置（４５０）であって、
前記車両（４００）は、駆動機構（４１０）と、補助機構（４２０）であって該補助機構（４２０）に関連した駆動部（４３０）を含む補助機構（４２０）と、少なくとも１つの車輪（４４０）と、を備え、
前記車輪（４４０）は、少なくとも前記車両（４００）の予備的駆動の間又は前記車両（４００）の走行中は地面上を回転するよう構成され、
前記装置（４５０）は、
前記駆動機構（４１０）の故障を検出し、
前記補助機構（４２０）の前記駆動部（４３０）を前記車輪（４４０）と連結し、
前記車両（４００）の前記予備的駆動のために前記補助機構（４２０）の前記駆動部（４３０）を作動する、
よう構成された装置（４５０）。
【請求項９】
駆動される前記補助機構（４２０）は、電気エアコン用コンプレッサであり、前記エアコン用コンプレッサの前記駆動部（４３０）は電気機械である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記補助機構（４２０）の前記駆動部（４３０）を前記車輪（４４０）と連結する連結装置（４６０）を備えた、請求項８〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記補助機構（４２０）の前記駆動部（４３０）を前記補助機構（４２０）から少なくとも部分的に分離する分離装置（４７０）を備えた、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１に記載の装置（４５０）を備えたドライブトレイン（４９０）。
【請求項１３】
請求項１２に記載のドライブトレイン（４９０）を備えた車両（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の予備的駆動のための方法及び装置に関する。さらに、本発明は、対応する装置を備えたドライブトレイン、対応するドライブトレインを備えた車両、並びに、コンピュータプログラム、及び、機械読取可能記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両は移動のために役立つ。そのために車両は駆動機構を必要とする。この駆動機構は、例えば対応する有効荷重を有する車両が前進するように駆動される。駆動機構が故障又は破損している場合には、車両はもはや自力で前進することが出来ない。車両が周辺環境にとって、特に他の車両にとって障害となり、これにより、周辺環境にとって、又は例えばその車両に乗車している乗員にとって危険となる状況や様々な場所が存在する。従って、駆動機構が故障した際に、危険地帯から車両を、危険が低減又は解消されている場所へと移動させる必要性が生じる。
【発明の概要】
【０００３】
車両の予備的な駆動のための方法を提供する。本方法では車両は、駆動機構と、補助機構であって該補助機構に関連した駆動部を含む補助機構と、車両の走行時には地面上を回転する少なくとも１つの車輪と、を備える。本方法は、駆動機構の故障を検出するステップと、補助機構の駆動部を車輪と連結するステップと、車両の予備的駆動のために補助機構の駆動部を作動するステップと、を含む。
【０００４】
車両の予備的な駆動のための方法を提供する。車両は一般に、規定に準拠した駆動のために設けられた駆動機構によって駆動される。予備的駆動によって、車両の緊急時駆動の提供が可能となる。予備的駆動によって、駆動機構の故障又は破損の後で、車両を少なくとも危険地帯から移動させ、好ましくは、より安全な場所で停めることが可能である。車両は、規定に準拠した駆動のために、１つ以上の駆動機構を備える。この駆動機構が、車両の通常駆動時に車両を駆動する。特に、駆動機構は、車両内で利用可能なエネルギーを、特に並進運動エネルギー又は回転エネルギーへと変換し、このエネルギーが好ましくは車両の車輪又は駆動輪へと伝達されて、これにより車両の駆動のために用いられる。さらに、車両は少なくとも１つの補助機構を備え、この補助機構は、該補助機構に関連した駆動部を含む。この補助機構は、車両の規定に準拠した駆動においては車両の駆動のためには役立たない機構である。特に、車両の通常駆動時には、そのエネルギーが、車両の駆動及び加速のために用いられる車輪には伝達されない。好ましくは、補助機構は、例えば、空調のためのエアコン用コンプレッサの稼働又は駆動、座席の位置調整、又は、オープントップタイプの車両のループの開閉のために用いられる。このような補助機構は、駆動部の駆動のために、好ましくは電動機を必要とする。さらに、車両は少なくとも１つの車輪を備える。少なくとも１つの車輪は、少なくとも、車両の予備的駆動の間又は車両が前進する間の走行時に地面上を回転するよう構成され、好ましくは車両が存在する路面又は道路を転がるよう構成される。本方法は、以下のステップ、即ち、駆動機構の故障又は破損を検出するステップを含む。車両の通常駆動のために存在する駆動機構が故障しており、従ってもはや利用可能ではないことを検出する。故障の原因は、好ましくは、駆動機構自体、又は、車両の、駆動機構の駆動に関連する構成要素の故障である。更なるステップにおいて、補助機構の駆動部を車輪と連結する。続いて、補助機構の駆動部を車両の予備的駆動のために作動する。従って、補助機構の駆動部が車両を駆動し、車両をその際、好ましくは、危険地帯から移動させる。これにより、駆動機構の故障時に予備的駆動によって車両を駆動し危険な状況から移動させることを可能とする方法を有利に提供できる。
【０００５】
本発明の別の実施形態においては、駆動機構は、内燃機関、第１の静油圧式伝動装置、又は電動機である。
【０００６】
車両の通常駆動のために設けられる駆動機構は、例えば内燃機関である。さらに、駆動機構は、例えば、建設機械若しくは農業機械、又はトラクタで使用される第１の静油圧式伝動装置とすることができる。電気自動車の場合、駆動機構は電動機である。本文脈において、車両の駆動機構という概念には、好ましくは、各駆動機構の駆動に関連する構成要素も含まれる。これは、例えば、電動機を駆動制御するための第１のパワーエレクトロニクス装置、あるいは内燃機関に供給するための燃料供給システムである可能性もある。複数の変形例による、車両のための使用可能な駆動機構を有利に提供できる。
【０００７】
本発明の別の実施形態においては、補助機構の駆動部は、第２の静油圧式伝動装置、又は電動機である。
【０００８】
特に、農業分野では、補助機構は、ハイドロスタット（Hydrostat）又は静油圧式伝動装置によって駆動され、例えば、トラクタに付けられた種蒔き機が駆動される。車両内では様々な補助機構が電動機によって駆動され、例えば、エアコン用コンプレッサが駆動される。補助機構の駆動部についての複数の変形例を有利に提供できる。
【０００９】
本発明の別の実施形態においては、駆動機構の故障によって、この駆動機構による車両の推進が妨げられる。
【００１０】
駆動機構の故障は、例えば、駆動機構自体の機械的な故障によって引き起こされうる。例えば、駆動機構のハウジングの破損である。駆動機構の故障の他の可能性は、例えば、駆動機構へのエネルギー供給が中断されている場合に生じる。内燃機関の場合は、又はハイドロスタットの場合にも、故障の他の可能性として、燃料又は作動油の供給菅路での漏れがあり得る。電動機の場合は、故障の他の可能性として、第１のパワーエレクトロニクス装置の破損があり得る。駆動機構の故障の更なる別の原因として、駆動のために必要なエネルギーの欠如がある。内燃機関の場合、これは、タンクが空であることによる燃料の不足である。ハイドロスタットは、例えば、作動油の十分な供給によってのみ機能する。電気的な駆動機構は、十分な電気エネルギーを必要とする。駆動機構に関連した第１の電池が放電状態のときには、電気エネルギーはもはや利用可能ではない。上述の可能性によって駆動機構の故障が引き起こされ、従って、駆動機構による車両の推進が妨げられ、可能ではない。有利に、駆動機構の故障に繋がる様々な可能性が提供される。予備的駆動によって、この駆動機構の故障にも関わらず、車両を危険地帯から移動させることが可能である。
【００１１】
本発明の別の実施形態においては、本方法は、更なる別のステップ、即ち、補助機構の駆動部を少なくとも部分的に補助機構から分離するステップを含む。
【００１２】
好ましくは、補助機構の駆動部を、予備的駆動が使用される前に、少なくとも部分的に補助機構から分離する。有利であるが、これにより、補助機構の駆動部への通常の負荷をその駆動部から切り離し、従って、補助機構の駆動部は、より大きな電力あるいは好ましくは全電力を、車両の予備的駆動のために提供することが可能である。好ましくは、補助機構からの駆動部の分離は、補助機構の駆動部と車輪との連結の前に実行する。
【００１３】
さらに、本発明は、上述の方法のいずれか１つを実行するよう構成されたコンピュータプログラムに関する。
【００１４】
さらに、本発明は、上述のコンピュータプログラムが格納された機械読取可能記憶媒体に関する。
【００１５】
さらに、本発明は、車両の予備的駆動のための装置に関する。車両は、駆動機構と、補助機構であって該補助機構に関連した駆動部を含む補助機構と、少なくとも１つの車輪と、を備える。少なくとも１つの車輪は、少なくとも車両の予備的駆動の間は地面上を回転するよう構成される。本装置は、駆動機構の故障を検出し、補助機構の駆動部を車輪と連結し、車両の予備的駆動のために補助機構の駆動部を作動する、よう構成される。
【００１６】
車両の予備的駆動のための装置を提供する。予備的駆動によって、車両の緊急時駆動の提供が可能となり、この緊急時駆動によって、規定に準拠した駆動のために設けられた、車両の駆動機構の故障の後で、車両を少なくとも危険地帯から移動させ、好ましくはより安全な場所で停めることが可能である。本装置は、駆動機構の故障を検出し、補助機構の駆動部を車輪と連結し、車両の予備的駆動のために補助機構の駆動部を作動するよう構成されている。このために、対応する手段を設け、好ましくは、センサ素子及びアクチュエータ素子を備えた制御装置を設ける。従って、補助機構の駆動部によって車両を駆動し、車両をその際好ましくは危険地帯から移動させる。これにより、車両の駆動機構に故障にも関わらず予備的駆動によって車両の駆動を可能とする装置を有利に提供できる。このようにして、車両を例えば危険地帯から移動させることができる。
【００１７】
本発明の別の実施形態においては、駆動される補助機構は、電気エアコン用コンプレッサであり、エアコン用コンプレッサの駆動部は電動機である。
【００１８】
車両内での電力が増大するにつれて、数キロワットの消費電力を有するエアコン用コンプレッサは、益々電動機によって駆動される。本発明の本実施形態では、補助機構は、エアコン用コンプレッサであり、駆動される補助機構の駆動部は電動機である。車両の効果的な予備的駆動のために十分な電力を提供する、給電される補助機構を有利に提供できる。
【００１９】
本発明の別の実施形態においては、本装置は、補助機構の駆動部を車輪と連結する連結装置を具備している。
【００２０】
補助機構の駆動部を車輪と連結する連結装置は、例えば、クラッチ、遊星歯車装置、及び／又は、追加的な歯車装置を含むことができる。追加的な歯車装置によって、車両の予備的駆動としての駆動のための、補助機構の駆動部の回転数及び／又は回転トルクの調整が可能となる。補助機構の駆動部と車輪との連結は、直接的又は間接的に行うことができる。即ち、補助機構の駆動部は、駆動される車輪と直接的に動作可能に接続し、又は間接的に、場合によっては他の歯車装置又は機構を介して車輪と連結しているシャフトとの連結を形成する。本連結装置は、車両の通常駆動時には開放されており、好ましくは自動的に又は制御可能に開放されると理解されたい。好ましくは、本連結装置は、駆動機構の故障が検出された場合にのみ連結される。特に、駆動機構の故障の解消後には、連結を再び解消することができる。
【００２１】
本発明の別の実施形態においては、本装置は、補助機構の駆動部を補助機構から少なくとも部分的に分離する分離装置を備える。
【００２２】
補助機構の駆動部を補助機構から少なくとも部分的に分離する分離装置を提供する。補助機構と補助機構の駆動部との分離は、補助機構の駆動部のより多くの電力又は全電力を車両の緊急時駆動のために供給できるようにするために行うことができる。本分離装置は、好ましくは、補助機構の通常駆動時には閉じられており、特に駆動機構の故障の解消後には、補助機構の駆動部を補助機構と再び接続すると理解されたい。
【００２３】
さらに本発明は、上述の装置と、好ましくは駆動部を含む補助機構と、を備えたドライブトレインに関する。このようなドライブトレインは、例えば、内燃機関、電動機、又はハイブリッド駆動部によって駆動される車両の駆動のために役立つ。本方法及び本装置によって、ドライブトレインのより安全な稼働が可能となる。
【００２４】
さらに、本発明は、上述のドライブトレインを備えた車両に関する。これにより、車両の緊急時駆動を可能とする装置を備えた車両を有利に提供できる。
【００２５】
本発明に係る方法の特徴、特性、及び利点は対応して、装置、又は、ドライブトレイン及び車両にも該当し又は適用可能であり、その逆もまた然りである。本発明の他の特徴及び利点は、添付の図を参照しての以下の説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
以下では、幾つかの図を用いて本発明を詳細に説明する。
【図１】車両の緊急時駆動のための装置及びドライブトレインを備えた、概略的に図示した車両を示す。
【図２】車両の緊急時駆動のための方法の概略的に図示したフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、概略的に示された車両４００を示し、車両４００は車輪４４０を備えている。さらに、図１は、車両４００の予備的な駆動のための装置４５０を備えた、概略的に示されるドライブトレイン４９０を示している。ドライブトレイン４９０は、一方では、ドライブシャフト４２６、４２２、４２４を介して車両４００の駆動軸と接続されており、さらに、ドライブシャフト４３６、４３４、４３２によって、車両４００の他の駆動軸と接続されている。特に、ドライブトレイン４９０は、以下に記載する構成要素の少なくとも１つを含む、即ち、駆動機構４１０の故障を検出するよう構成された装置４５０を含む。駆動機構４１０は、例えば、内燃機関、第１の静油圧式伝動装置、又は電動機である。この駆動機構には、構成要素４１４によって、構成要素４８０からのエネルギーが供給される。駆動機構が内燃機関として構成される場合には、構成要素４１４は、例えば燃料ポンプであり、構成要素４８０は、燃料タンクである。構成要素４１０が電動機である場合には、構成要素４１４は、例えば、第１のパワーエレクトロニクス装置として構成され、特に、第１の電池４８０からの電気エネルギー、即ち直流電圧を電動機４１０に供給するための交流電圧へと変換するインバータ又は変圧器として構成される。装置４５０が、駆動機構４１０の故障であって、例えば、各駆動機構４１０の駆動に関連する構成要素４１４又は４８０の破損又は故障によっても起こりうる上記故障を検出した場合には、装置４５０は、駆動されている補助機構４２０をその駆動部４３０から分離するために、特に第１のクラッチ４７０を駆動制御する。さらに、装置４５０は、特に他の歯車装置又は連結インターフェース４６５を介して、補助機構４２０の駆動部４３０を車輪４４０と連結させるために第２のクラッチ４６０を駆動制御する。図１の例示的な実現例によれば、この場合、補助機構４２０の駆動部４３０は、シャフト４３６と、シャフト４３４、４３２の少なくとも一方とを介して、車輪４４０と動作可能に接続されている。装置４５０は、駆動部４３０を以下のように駆動制御する、即ち、車両４００の予備的駆動及び／又は緊急時駆動を可能とし、特に危険地帯から車両を移動できるように駆動制御する。更に、図１には、第２のパワーエレクトロニクス装置４１６が例示されており、この第２のパワーエレクトロニクス装置４１６は、第２の電池４８５からの直流電圧を、補助機構４２０の駆動部４３０の電気機械を駆動するための交流電圧へと変換する。これの代替として、第２の電池４８５が第１のパワーエレクトロニクス装置４１４に結合されていた場合には、第１の電池４８０が故障した際には、第２のパワーエレクトロニクス装置４１６と第１のパワーエレクトロニクス装置４１４とに給電するために、第２の電池４８５を使用することも可能である。
【００２８】
１例として、補助機構４２０は、当該補助機構の駆動部としての電気機械４３０により駆動されるエアコン用コンプレッサである。エアコン用コンプレッサ４２０の通常駆動のために、第２のパワーエレクトロニクス装置４１６を設けている。好ましくは、車両４００は、電動機４１０によって駆動される。電動機４１０又は付属する第１のインバータ４１４の障害の際には、冗長的に、電気機械４３０及び第２のインバータ４１６が、予備的駆動部としての駆動部４３０に電力供給する役目を果たす。有利な点として、補助機構の電気的な駆動部４３０を二重に利用することができる。これは、起こりうる事故又は危険を場合によっては回避しうる冗長的な駆動のための、コストパフォーマンスの良い解決策である。さらには、第２の追加的な原動機の重量を支える必要がないことは有利である。これにより設置空間も節約できる。本発明は、様々な車両の更なる別のトポロジに対しても適用可能であると理解されたい。
【００２９】
補助機構の駆動部４３０の連結は、個々の車輪４４０と直接的にも行い、さらに間接的にも、他のシャフト４３６、４３４、４３２を介して、補助機構の駆動部４３０と車輪との間で、例えば、車両の第２の軸で又は他のシャフト４２４、４２２で行うことができる。これにより、予備的駆動を、個々の車輪４４０を介して、後輪駆動、前輪駆動、又は、ドライブトレインの他の箇所での連結を介して行うことができる。例えば、補助機構４２０が、特にエアコン用コンプレッサが、緊急時駆動のために、分離装置４７０によって駆動部４３０から分離される場合には、冷房のコンフォート機能が停止され、及び／又は、例えば、法律の規定の枠組みにおいて部分的にのみ分離される際には、コンフォート機能が非常に制限される。特に１つの一体となった電池としても実現可能な第１の電池４８０及び第２の電池４８５は、特定の電圧レベルに制限されない。上記電池４８０、４８５の電圧は、低い電圧の範囲内にあってもよく、特に、車載ネットワークでの約１２ボルト若しくは４８ボルトであってもよく、又は、トラクションネットワークの高い電圧の範囲内の、１００〜９００ボルトの範囲にあってもよい。さらに、本トポロジは、従来の車両でも、自動運転車でも利用することができる。
【００３０】
図２は、車両４００の予備的駆動のための方法１００を示している。ステップ１０５で、本方法を開始する。本方法はさらに以下のステップを含み、即ち、駆動機構４１０の故障を検出するステップ１１０と、補助機構４２０から補助機構４２０の駆動部４３０を分離するステップ１１５と、を含む。ステップ１２０では、補助機構４２０の駆動部４３０を、車輪４４０と連結する。ステップ１３０では、補助機構４２０の駆動部４３０を、車両４００の予備的駆動のために駆動する。ステップ１３５で本方法は終了する。
【図１】
2019537539.tif 000003
【図２】
2019537539.tif 000004
【国際調査報告】
2019537539.tif 000005
2019537539.tif 000006
2019537539.tif 000007
2019537539.tif 000008